專利名稱：Inconel690合金無縫管材穿孔針擠壓成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬塑性熱加工領(lǐng)域，具體是一種高溫鎳基合金(lncone1690合金) 大口徑厚壁無縫管材穿孔針擠壓成形工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代大型無縫管材的生產(chǎn)以熱軋為主。熱軋無縫鋼管生產(chǎn)的工藝流程，基本上可以分為三個主變形工序首先通過鉆孔，穿孔或者軋孔制成管狀毛坯即“毛管”；然后軋制成熱成品管要 求壁厚的“荒管”；最后軋制成熱成品管要求外徑的“成品管”。但是，管坯在熱穿孔過程中，存在所謂的“曼內(nèi)斯曼效應(yīng)”，即管坯在變形區(qū)內(nèi)承受著復(fù)雜的力、變形和溫度的作用，容易在毛管內(nèi)外表面產(chǎn)生裂紋、分層、內(nèi)折、螺旋紋等缺陷，生產(chǎn)的毛管質(zhì)量差， 嚴重影響管材后續(xù)加工的質(zhì)量，降低成品管特別是精密無縫管的合格率，對熱塑性差的難變形材料如高合金鋼、奧氏體不銹鋼等尤為突出。此外，管材熱軋過程中，還存在非金屬夾雜物夾層現(xiàn)象、尺寸精度較低等缺陷。Inconel690合金是一種含Cr高達30 %的奧氏體型高溫鎳基合金，具有極強的抗氧化、耐腐蝕性能，被廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金、核能源等工業(yè)領(lǐng)域。但由于InCOne1690 合金變形抗力大、塑性加工溫度范圍窄。這種合金管材應(yīng)用于等高溫高壓，高氧化性，強的腐蝕環(huán)境中，工作環(huán)境相當惡劣，所以對管材質(zhì)量、尺寸精度要求高，熱軋工藝已經(jīng)無法滿足這種高性能、高精度無縫管材的生產(chǎn)。在公告號為CN 1086470A的專利申請中公開了一種適用于特鋼、高溫合金鋼無縫管的離心鑄造方法，其特點是將一定溫度的液態(tài)金屬澆入圓筒形的模具中，采用機械的方法使模具轉(zhuǎn)動，金屬液體由于離心力的作用結(jié)晶于模具內(nèi)壁，最終制成無縫管。但是，離心鑄造方法生產(chǎn)的無縫管材表面質(zhì)量不高，需要進行后期的車削等機械加工，增大了生產(chǎn)力的消耗。并且，由于晶體結(jié)晶原理和熱脹冷縮原理，采用鑄造方法生產(chǎn)會產(chǎn)生一定程度的晶粒粗大、氣孔、縮松等缺陷，這些缺陷在本發(fā)明中均可避免。在申請?zhí)枮閷＠?00710011942. X，公開號為CN 101077503A的專利申請文件中公
開了一種采用熱連軋生產(chǎn)大型無縫鋼管的工藝流程，主要方法是先將管坯加熱，通過然后出爐通過雙向熱定心機組進行雙向熱定心，然后進入錐輥式穿孔，其中穿孔機前臺設(shè)有旋轉(zhuǎn)加送裝置，穿孔機后頂桿主動旋轉(zhuǎn)。毛管進入五架帶空減機的三輥限動芯棒軋管機軋制成管。該方法工序復(fù)雜，在雙向熱定心過程中精度較難控制，不易實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，且金屬在軋制過程中受到雙向壓應(yīng)力作用，易出現(xiàn)表面裂紋、金屬夾雜物等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有熱軋工藝無法滿足IncOne1690合金高性能、高精度無縫管材生產(chǎn)的不足，本發(fā)明提出了一種InCOne1690合金無縫管材穿孔針擠壓成形方法。本發(fā)明包括以下步驟第一步、管坯制備
根據(jù)管材內(nèi)外徑尺寸及管材長度，以及擠壓筒的內(nèi)徑尺寸，確定管坯內(nèi)徑、外徑及長度管坯外徑為外徑=D擠壓筒_(5 2Omm)；管坯內(nèi)徑為①管坯內(nèi)徑=D管材內(nèi)徑+ (5 15mm)；管;K長度為丄管述=(D管材外徑2_D管材內(nèi)徑2) XL管材+ (Dffe外徑內(nèi)徑2)+L余量；采用離
心鑄造的方法生產(chǎn)管坯，澆注溫度為1460-1580°C，鑄模轉(zhuǎn)速為500 lOOOr/min，鋼水澆注速度為50 200kg/s ；澆注完畢，待管坯溫度降至1080°C 1100°C時，降低轉(zhuǎn)速至300 500r/min，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)15-60min后停車；待管坯溫度降至850°C時進行脫模；將離心鑄造的管坯放入預(yù)熱溫度為850°C的環(huán)形爐內(nèi)，保溫Ih后，隨爐冷卻至室溫；最后進行車削加工、修磨管坯內(nèi)外表面和前后兩個斷面，并倒圓角，rM= 5 12mm ；得到制備好的管坯；第二步、管坯加熱管坯加熱采用階梯式加熱方式首先，將管坯放入預(yù)熱至870°C的電阻加熱爐中，對電阻加熱爐保溫6h ；將管坯在電阻加熱爐內(nèi)繼續(xù)加熱至1050°C，加熱過程的時長為 0. 5h，保溫1. 5h ；將管坯置入功率為1250Kw的感應(yīng)爐中加熱至1130 1180°C，得到加熱后的管坯；第三步、管坯潤滑管坯潤滑包括對管坯外表面的潤滑、管坯內(nèi)表 面的潤滑；所述的管坯外表面和管坯內(nèi)表面的潤滑在鋪粉臺上完成；具體過程是管坯外表面的潤滑將鋪粉臺的斜度調(diào)整5 10° ；通過鋪粉裝置在鋪粉臺上均勻鋪撒5 8mm的玻璃潤滑劑-A5粉；加熱后的管坯放在鋪粉臺一端并使其在鋪粉臺上滾動一周將玻璃潤滑劑-A5粉熔融，管坯的滾動速度為0. 3 0. 5rad/s ；熔融后的玻璃潤滑劑-A5粉在管坯外表層形成厚度為1 2mm的玻璃膜；管坯內(nèi)表面的潤滑當管坯在鋪粉臺上滾動的同時，利用噴槍將玻璃潤滑劑-A5 粉均勻的涂覆在管坯內(nèi)表層，涂覆厚度為1 2mm ；得到內(nèi)表面和外表面潤滑后的管坯；第四步、對管坯進行擠壓擠壓前將用玻璃潤滑劑預(yù)先制成的玻璃墊貼合在擠壓模具的工作端面上；將管坯放入預(yù)熱至500°C的擠壓筒內(nèi)；通過擠壓墊對管坯進行擠壓；擠壓過程包括擠壓開始至管材突破工作帶成形階段和管材穩(wěn)定擠出階段；其中，擠壓開始至管材突破工作帶成形階段中的擠壓速度由Omm/s線性上升到150 200mm/s，管材穩(wěn)定擠出階段勻速擠壓，其擠壓速度為150 250mm/s ；得到熱成形管材；第五步、管材后處理所述的管材后處理包括管材的矯直、管材固溶處理、管材表面酸洗處理、管材超聲波探傷和精加工；對熱成形管材進行矯直；當熱成形管材達到所需長度時將管材切斷；將切斷的熱成形管材放入預(yù)熱至1080 1150°C的環(huán)形爐內(nèi)進行固溶處理，固溶處理時間為5 8h，隨爐冷卻至室溫；對固溶處理后的熱成形管材進行表面酸洗處理和超聲波探傷，經(jīng)精加工后得到成品管材。當采用火焰爐對管坯加熱時，柴油和重油中的硫含量低于5%，煤氣中的硫含量低于 0. 7g/m3。所述玻璃墊的厚度為5 10mm，形狀與擠壓模具的工作端面一致。
擠壓模具采用錐形模，模角α為30 40°，定徑帶長度h為90 120mm，入口圓角r為5 IOmm0本發(fā)明的目的是在大噸位難變形合金臥式擠壓機上實現(xiàn)IncOne1690合金大口徑厚壁無縫管材穿孔針擠壓成形，以獲得組織致密良好、尺寸精度高、表面質(zhì)量好的 Inconel690合金大口徑厚壁管材。采用本發(fā)明方法可生產(chǎn)外徑240 800mm、長度6000 18000mm、壁厚20 120mm的InCone1690合金大型或超大型厚壁無縫管材。本發(fā)明方法的管坯是在三向壓應(yīng)力狀態(tài)下成形，改善了金屬的塑性流動能力，且成形管坯及工模具均具有對稱性，所以，擠出的InCone1690合金大口徑厚壁管材組織均勻，管材基體金屬晶粒度可控制在6 8級； 按GB639、GB228對成形管材試樣進行了拉伸實驗，獲得了室溫下成形管材的力學(xué)性能屈服應(yīng)力可達314 325MPa，抗拉強度可達746 763MPa，延伸率可達44%以上；且本發(fā)明具有擠壓生產(chǎn)效率高的優(yōu)點，且可以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，所以，在軋制工藝生產(chǎn)1根管材的時間內(nèi)，本發(fā)明可成形8 10根管材，從而提高了生產(chǎn)效率采用。例如采用外徑780mm，內(nèi)徑 310mm，長度IlOOmm的管坯，生產(chǎn)外徑350mm，內(nèi)徑300mm，壁厚50mm的管材，擠壓時間僅需 3 IOmin即可成形16900mm的毛管或16000mm的成品。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。圖2為管坯加熱過程示意圖。
具體實施例方式實施例一本實施例是在2萬噸難變形合金臥式擠壓機上實現(xiàn)的InCOne1690大口徑厚壁無縫管材穿孔針擠壓成形，管材的規(guī)格為0 420mmX60mm-6000mm，具體操作如下第一步、管坯制備根據(jù)管材內(nèi)外徑尺寸及管材長度，以及擠壓筒的內(nèi)徑尺寸，確定管坯內(nèi)徑、外徑及長度2萬噸難變形合金臥式擠壓機的擠壓筒內(nèi)徑為Φ800mm，管坯外徑計算公式為=Dea^h 徑=D擠壓筒_(5 2Omm)，本實施例中D·外徑=795讓。管坯內(nèi)徑計算公式為=Dffe內(nèi)徑=D管材內(nèi)徑+ (5 15讓)，本實施例中Dffew5= 305讓。管坯長度計算公式為Lffe= (D管材外徑2-D管材內(nèi)徑)XL管材+ (Dffe外徑內(nèi)徑 2)+L余^本實施例中！^ = 1100mm。采用離心鑄造的方法生產(chǎn)管坯，澆注溫度為1460°C，鑄模轉(zhuǎn)速為500r/min，鋼水澆注速度為50kg/s。澆注完畢， 待管坯溫度降至1080°C時，降低轉(zhuǎn)速至300r/min，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)15min后停車。待管坯溫度降至850°C時進行脫模。將離心鑄造的管坯放入預(yù)熱溫度為850°C的環(huán)形爐內(nèi)，保溫Ih后，隨爐冷卻至室溫。最后進行車削加工、修磨管坯內(nèi)外表面和前后兩個斷面，并倒圓角，rM = 5mm。得到制備好的管坯。第二步、管坯加熱 管坯加熱采用階梯式加熱方式首先，將管坯放入預(yù)熱至870°C的電阻加熱爐中， 對電阻加熱爐保溫6h。將管坯在電阻加熱爐內(nèi)繼續(xù)加熱至1050°C，加熱過程的時長為 0. 5h，保溫1. 5h。將管坯置入功率為1250Kw的感應(yīng)爐中加熱至1130°C，得到加熱后的管坯。
第三步、管坯潤滑管坯潤滑包括對管坯外表面的潤滑、管坯內(nèi)表面的潤滑。所述的管坯外表面和管坯內(nèi)表面的潤滑在鋪粉臺上完成。具體過程是管坯外表面的潤滑將鋪粉臺的 斜度調(diào)整5°。通過鋪粉裝置在鋪粉臺上均勻鋪撒5mm的玻璃潤滑劑-A5粉。加熱后的管坯放在鋪粉臺一端并使其在鋪粉臺上滾動一周將玻璃潤滑劑-A5粉熔融，管坯的滾動速度為0. 3rad/S。熔融后的玻璃潤滑劑-A5粉在管坯外表層形成厚度為Imm的玻璃膜。管坯內(nèi)表面的潤滑當管坯在鋪粉臺上滾動的同時，利用噴槍將玻璃潤滑劑-A5 粉均勻的涂覆在管坯內(nèi)表層，涂覆厚度為1mm。得到內(nèi)表面和外表面潤滑后的管坯。第四步、對管坯進行擠壓擠壓前將用玻璃潤滑劑預(yù)先制成的玻璃墊貼合在擠壓模具的工作端面上，所述玻璃墊的厚度為5mm，形狀與擠壓模具的工作端面一致。將管坯放入預(yù)熱至500°C的擠壓筒內(nèi)。通過擠壓墊對管坯進行擠壓。擠壓過程包括擠壓開始至管材突破工作帶成形階段和管材穩(wěn)定擠出階段。其中，擠壓開始至管材突破工作帶成形階段中的擠壓速度由Omm/s線性上升到150mm/s，管材穩(wěn)定擠出階段勻速擠壓， 其擠壓速度為150mm/s。本發(fā)明采用的擠壓模具為錐形模，模角α為30°，定徑帶長度h 為90mm，入口圓角r為5mm。得到熱成形管材。第五步、管材后處理所述的管材后處理包括管材的矯直、管材固溶處理、管材表面酸洗處理、管材超聲波探傷和精加工。對熱成形管材進行矯直。當熱成形管材達到所需長度時將管材切斷。將切斷的熱成形管材放入預(yù)熱至1080°C的環(huán)形爐內(nèi)進行固溶處理，固溶處理時間為5h，隨爐冷卻至室溫。對固溶處理后的熱成形管材進行表面酸洗處理和超聲波探傷，經(jīng)精加工后得到成品管材。實施例二 本實施例是某研究院在3. 6萬噸難變形合金臥式擠壓機上實現(xiàn)的InCOne1690大口徑厚壁無縫管材穿孔針擠壓成形；管材規(guī)格為0 500mmX75mm-12000mm，具體操作如下第一步、管坯制備根據(jù)管材內(nèi)外徑尺寸及管材長度，以及擠壓筒的內(nèi)徑尺寸，確定管坯內(nèi)徑、外徑及長度2萬噸難變形合金臥式擠壓機的擠壓筒內(nèi)徑為Φ 1100mm，管坯外徑計算公式為
外徑=D擠壓筒_(5 2Omm)，本實施例中D·外徑=1090mmo管坯內(nèi)徑計算公式為D·內(nèi)徑=D 管材內(nèi)徑+ (5 15讓)，本實施例中D·內(nèi)徑=365讓。管坯長度計算公式為(D管材外徑2-D 管材內(nèi)徑)XL管材+ (Dffe外徑內(nèi)徑 2)+L4^,本實施例中I^e= 1500mm。采用離心鑄造的方法生產(chǎn)管坯，澆注溫度為1500°C，鑄模轉(zhuǎn)速為750r/min，鋼水澆注速度為150kg/s。澆注完畢，待管坯溫度降至1100°C時，降低轉(zhuǎn)速至400r/min，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)30min后停車。待管坯溫度降至850°C時進行脫模。將離心鑄造的管坯放入預(yù)熱溫度為850°C的環(huán)形爐內(nèi)，保溫Ih后， 隨爐冷卻至室溫。最后進行車削加工、修磨管坯內(nèi)外表面和前后兩個斷面，并倒圓角，rM=10mm。得到制備好的管坯。第二步、管坯加熱管坯加熱采用階梯式加熱方式首先，將管坯放入預(yù)熱至870°C的電阻加熱爐中， 對電阻加熱爐保溫6h。將管坯在電阻加熱爐內(nèi)繼續(xù)加熱至1050°C，加熱過程的時長為 0. 5h，保溫1. 5h。將管坯置入功率為1250Kw的感應(yīng)爐中加熱至1150°C，得到加熱后的管坯。第三步、管坯潤滑管坯潤滑包括對管坯外表面的潤滑、管坯內(nèi)表面的潤滑。所述的管坯外表面和管坯內(nèi)表面的潤滑在鋪粉臺上完成。具體過程是管坯外表面的潤滑將鋪粉臺的斜度調(diào)整8°。通過鋪粉裝置在鋪粉臺上均勻鋪撒6mm的玻璃潤滑劑-A5粉。加熱后的管坯放在鋪粉臺一端并使其在鋪粉臺上滾動一周將玻璃潤滑劑-A5粉熔融，管坯的滾動速度為0. 4rad/S。熔融后的玻璃潤滑劑-A5粉在管坯外表層形成厚度為1. 5mm的玻璃膜。管坯內(nèi)表面的潤滑當管坯在鋪粉臺上滾動的同時，利用噴槍將玻璃潤滑劑-A5 粉均勻的涂覆在管坯內(nèi)表層，涂覆厚度為1. 5mm。得到內(nèi)表面和外表面潤滑后的管坯。第四步、對管坯進行擠壓擠壓前將用玻璃潤滑劑預(yù)先制成的玻璃墊貼合在擠壓模具的工作端面上，所述玻璃墊的厚度為7. 5mm，形狀與擠壓模具的工作端面一致。將管坯放入預(yù)熱至500°C的擠壓筒內(nèi)。通過擠壓墊對管坯進行擠壓。擠壓過程包括擠壓開始至管材突破工作帶成形階段和管材穩(wěn)定擠出階段。其中，擠壓開始至管材突破工作帶成形階段中的擠壓速度由Omm/s線性上升到200mm/s，管材穩(wěn)定擠出階段勻速擠壓， 其擠壓速度為200mm/s。本發(fā)明采用的擠壓模具為錐形模，模角α為35°，定徑帶長度h 為110_，入口圓角r為7. 5_。得到熱成形管材。第五步、管材后處理所述的管材后處理包括管材的矯直、管材固溶處理、管材表面酸洗處理、管材超聲波探傷和精加工。對熱成形管材進行矯直。當熱成形管材達到所需長度時將管材切斷。將切斷的熱成形管材放入預(yù)熱至1110°C的環(huán)形爐內(nèi)進行固溶處理，固溶處理時間為6. 5h，隨爐冷卻至室溫。對固溶處理后的熱成形管材進行表面酸洗處理和超聲波探傷，經(jīng)精加工后得到成品管材。實施例三本實施例是某研究院在3. 6萬噸難變形合金臥式擠壓機上實現(xiàn)的InCOne1690大口徑厚壁無縫管材穿孔針擠壓成形；管材規(guī)格為0 580mmX90mm-12000mm，具體操作如下第一步、管坯制備根據(jù)管材內(nèi)外徑尺寸及管材長度，以及擠壓筒的內(nèi)徑尺寸，確定管坯內(nèi)徑、外徑及長度3. 6萬噸難變形合金臥式擠壓機的擠壓筒內(nèi)徑為1100mm，管坯外徑計算公式為D· 外徑=D擠壓筒_(5 20mm)，本實施例中D·外徑=1180mm。管坯內(nèi)徑計算公式為D·內(nèi)徑=D 管材內(nèi)徑+ (5 15讓)，本實施例中D管β內(nèi)徑=415讓。管坯長度計算公式為Lffe= (D管材外徑2-D管材內(nèi)徑)XL管材+ (Dffe外徑內(nèi)徑 2)+L余量，本實施例中2200mm。采用離心鑄造的方法生產(chǎn)管坯，澆注溫度為1560°C，鑄模轉(zhuǎn)速為lOOOr/min，鋼水澆注速度為200kg/s。澆注完畢，待管坯溫度降至1090°C時，降低轉(zhuǎn)速至500r/min，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)60min后停車。待管坯溫度降至850°C時進行脫模。將離心鑄造的管坯放入預(yù)熱溫度為850°C的環(huán)形爐內(nèi)，保溫Ih后， 隨爐冷卻至室溫。最后進行車削加工、修磨管坯內(nèi)外表面和前后兩個斷面，并倒圓角，rM =12mm。得到制備好的管坯。第二步、管坯加熱管坯加熱采用階梯式加熱方式首先，將管坯放入預(yù)熱至870°C的電阻加熱爐中， 對電阻加熱爐保溫6h。將管坯在電阻加熱爐內(nèi)繼續(xù)加熱至1050°C，加熱過程的時長為 0. 5h，保溫1. 5h。將管坯置入功率為1250Kw的感應(yīng)爐中加熱至1180°C，得到加熱后的管坯。第三步、管坯潤滑管坯潤滑包括對管坯外表面的潤滑、管坯內(nèi)表面的潤滑。所述的管坯外表面和管坯內(nèi)表面的潤滑在鋪粉臺上完成。具體過程是管坯外表面的潤滑將鋪粉臺的斜度調(diào)整10°。通過鋪粉裝置在鋪粉臺上均勻鋪撒8mm的玻璃潤滑劑-A5粉。加熱后的管坯放在鋪粉臺一端并使其在鋪粉臺上滾動一周將玻璃潤滑劑-A5粉熔融，管坯的滾動速度為0. 5rad/S。熔融后的玻璃潤滑劑-A5粉在管坯外表層形成厚度為2mm的玻璃膜。管坯內(nèi)表面的潤滑當管坯在鋪粉臺上滾動的同時，利用噴槍將玻璃潤滑劑-A5 粉均勻的涂覆在管坯內(nèi)表層，涂覆厚度為2mm。得到內(nèi)表面和外表面潤滑后的管坯。第四步、對管坯進行擠壓擠壓前將用玻璃潤滑劑預(yù)先制成的玻璃墊貼合在擠壓模具的工作端面上，所述玻璃墊的厚度為10mm，形狀與擠壓模具的工作端面一致。將管坯放入預(yù)熱至500°C的擠壓筒內(nèi)。通過擠壓墊對管坯進行擠壓。擠壓過程包括擠壓開始至管材突破工作帶成形階段和管材穩(wěn)定擠出階段。其中，擠壓開始至管材突破工作帶成形階段中的擠壓速度由Omm/s線性上升到250mm/s，管材穩(wěn)定擠出階段勻速擠壓， 其擠壓速度為250mm/s。本發(fā)明采用的擠壓模具為錐形模，模角α為40°，定徑帶長度h 為120mm，入口圓角r為10mm。得到熱成形管材。第五步、管材后處理所述的管材后處理包括管材的矯直、管材固溶處理、管材表面酸洗處理、管材超聲波探傷和精加工。對熱成形管材進行矯直。當熱成形管材達到所需長度時將管材切斷。將切斷的熱成形管材放入預(yù)熱至1150°C的環(huán)形爐內(nèi)進行固溶處理，固溶處理時間為8h，隨爐冷卻至室溫。對固溶處理后的熱成形管材進行表面酸洗處理和超聲波探傷，經(jīng)精加工后得到成品管材。
權(quán)利要求
1.一種InCone1690合金無縫管材穿孔針擠壓成形方法，其特征在于，包括以下步驟第一步、管坯制備根據(jù)管材內(nèi)外徑尺寸及管材長度，以及擠壓筒的內(nèi)徑尺寸，確定管坯內(nèi)徑、外徑及長度管坯外徑為D管粉卜徑=D擠壓筒_(5 2Omm)；管坯內(nèi)徑為①管坯內(nèi)徑=D管材內(nèi)徑+ (5 15讓)； iWJSHSi^J :L管;a= (D管材外徑2-D管材內(nèi)徑2) XL管材+ (0管:8外徑2"0管:8內(nèi)徑2)+1^余量；;咼的方法生產(chǎn)管坯，澆注溫度為1460-1580°C，鑄模轉(zhuǎn)速為500 lOOOr/min，鋼水澆注速度為50 200kg/s ；澆注完畢，待管坯溫度降至1080°C 1100°C時，降低轉(zhuǎn)速至300 500r/ min，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)15-60min后停車；待管坯溫度降至850°C時進行脫模；將離心鑄造的管坯放入預(yù)熱溫度為850°C的環(huán)形爐內(nèi)，保溫Ih后，隨爐冷卻至室溫；最后進行車削加工、修磨管坯內(nèi)外表面和前后兩個斷面，并倒圓角，rM= 5 12mm ；得到制備好的管坯；第二步、管坯加熱管坯加熱采用階梯式加熱方式首先，將管坯放入預(yù)熱至870°C的電阻加熱爐中，對電阻加熱爐保溫6h ；將管坯在電阻加熱爐內(nèi)繼續(xù)加熱至1050°C，加熱過程的時長為0. 5h，保溫1. 5h ；將管坯置入功率為1250Kw的感應(yīng)爐中加熱至1130 1180°C，得到加熱后的管坯；第三步、管坯潤滑管坯潤滑包括對管坯外表面的潤滑、管坯內(nèi)表面的潤滑；所述的管坯外表面和管坯內(nèi)表面的潤滑在鋪粉臺上完成；具體過程是管坯外表面的潤滑將鋪粉臺的斜度調(diào)整5 10° ；通過鋪粉裝置在鋪粉臺上均勻鋪撒5 8mm的玻璃潤滑劑-A5粉；加熱后的管坯放在鋪粉臺一端并使其在鋪粉臺上滾動一周將玻璃潤滑劑-A5粉熔融，管坯的滾動速度為0. 3 0. 5rad/s ；熔融后的玻璃潤滑劑-A5 粉在管坯外表層形成厚度為1 2mm的玻璃膜；管坯內(nèi)表面的潤滑當管坯在鋪粉臺上滾動的同時，利用噴槍將玻璃潤滑劑-A5粉均勻的涂覆在管坯內(nèi)表層，涂覆厚度為1 2mm ；得到內(nèi)表面和外表面潤滑后的管坯；第四步、對管坯進行擠壓擠壓前將用玻璃潤滑劑預(yù)先制成的玻璃墊貼合在擠壓模具的工作端面上；將管坯放入預(yù)熱至500°C的擠壓筒內(nèi)；通過擠壓墊對管坯進行擠壓；擠壓過程包括擠壓開始至管材突破工作帶成形階段和管材穩(wěn)定擠出階段；其中，擠壓開始至管材突破工作帶成形階段中的擠壓速度由Omm/s線性上升到150 250mm/s，管材穩(wěn)定擠出階段勻速擠壓，其擠壓速度為 150 250mm/s ；得到熱成形管材；第五步、管材后處理所述的管材后處理包括管材的矯直、管材固溶處理、管材表面酸洗處理、管材超聲波探傷和精加工；對熱成形管材進行矯直；當熱成形管材達到所需長度時將管材切斷；將切斷的熱成形管材放入預(yù)熱至1080 1150°C的環(huán)形爐內(nèi)進行固溶處理，固溶處理時間為5 8h，隨爐冷卻至室溫；對固溶處理后的熱成形管材進行表面酸洗處理和超聲波探傷，經(jīng)精加工后得到成品管材。
2.如權(quán)利要求1所述一種InCOne1690合金無縫管材穿孔針擠壓成形方法，其特征在于，所述玻璃墊的厚度為5 10mm，形狀與擠壓模具的工作端面一致。
3.如權(quán)利要求1所述一種InCOne1690合金無縫管材穿孔針擠壓成形方法，其特征在于，擠壓模具采用錐形模，模角α為30 40°，定徑帶長度h為90 120mm，入口圓角r 為5 IOmm0
全文摘要
一種Inconel690合金無縫管材穿孔針擠壓成形方法，對管坯加熱采用階梯式加熱方式，并采用玻璃潤滑劑-A5粉對管坯進行潤滑。管坯的擠壓過程包括擠壓開始至管材突破工作帶成形階段和管材穩(wěn)定擠出階段，其中，擠壓開始至管材突破工作帶成形階段中的擠壓速度由0mm/s線性上升到150～250mm/s，管材穩(wěn)定擠出階段勻速擠壓，其擠壓速度為150～250mm/s；得到熱成形管材。本發(fā)明中，管坯在三向壓應(yīng)力狀態(tài)下成形，改善了金屬的塑性流動能力，且成形管坯及工模具均具有對稱性，使成形的管材組織均勻，內(nèi)外表層質(zhì)量優(yōu)良，精度高，機械性能良好，室溫下屈服應(yīng)力可達314～325MPa，抗拉強度可達746～763MPa，延伸率可達44％以上。
文檔編號B21C23/32GK102327919SQ20111029120
公開日2012年1月25日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者黨利, 張保軍, 楊合, 石磊, 董可可, 郭良剛 申請人:西北工業(yè)大學(xué)